CN113864926A - 空调器以及除湿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制冷设备领域,具体为一种空调器以及除湿方法,空调器包括由管路依次相连并形成工质循环流路的室内换热器、压缩机、室外换热器以及第一膨胀阀,压缩机与第一膨胀阀之间的管路包含第一支路和第二支路,室外换热器设置在第一支路中,第二支路将压缩机与第一膨胀阀不经过室外换热器直接接通。空调器进入恒温除湿模式,第一膨胀阀全开,第二膨胀阀的开度根据蒸发温度T进行调节。压缩机的工作频率根据蒸发温度T进行调节,第三膨胀阀与第四膨胀阀的开度根据室内出风温度T1与室内环境温度T2之间的比较结果进行调节。本发明的空调器以及除湿方法能够实现恒温除湿的效果,有利于提高用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备领域,具体涉及一种空调器以及除湿方法。
背景技术
空调器是一种用于制冷的设备,现有技术的空调器具有除湿功能,在除湿模式下将室内空气中的水通过室内换热器由气态冷凝为液态,从而实现除湿功能。相较于制冷模式,除湿模式下的空调器将室内风机调至低风速,减少对液态水的蒸发,能够有助于空调器除湿。
但是这种方法存在着一些问题,从本质上来讲这种除湿方式仍然是通过制冷来实现的,因此出风温度会较低,影响用户的舒适性。并且这种方法虽然可以除湿,但是除湿量小、除湿慢。尤其是在我国南方地区的梅雨季节,湿度大温度又低,现有技术的空调器除湿吹出的是冷风,越除湿越冷,不利于用户的使用体验。
此外,室内风机低风运转持续吹冷风的方式虽然可以起到除湿的作用,但是出风温度会较低可能造成室内风机防冻结保护。空调器除湿时增加了几倍的负荷运行,不但耗电量大,还容易使压缩机受损,缩短空调器的使用寿命。因此如何提供一种新型的空调器以及空调器的除湿方法,能够在除湿的同时保持室内环境温度相对恒定成为了需要解决的问题。
发明内容
针对以上问题,本发明提供了一种空调器,空调器包括由管路依次相连并形成工质循环流路的室内换热器、压缩机、室外换热器以及第一膨胀阀,压缩机与第一膨胀阀之间的管路包含第一支路和第二支路,室外换热器设置在第一支路中,第二支路将压缩机与第一膨胀阀不经过室外换热器直接接通,第一支路设置有第一流量调节阀,第二支路设置有第二流量调节阀,室内换热器的换热管路中还设置有第二膨胀阀。
根据上述技术方案,室内换热器、压缩机、室外换热器以及第一膨胀阀组成了能够制冷循环的空调器。在此基础上增加了设置于第一支路的第一流量调节阀以及设置于第二支路的第二流量调节阀,第一支路的工质经过室外换热器,温度相对于第二支路的工质温度更低,通过对第一流量调节阀以及第二流量调节阀的调节而对进入室内换热器的工质温度进行控制,进而能够实现恒温功能。此外空调器还具有设置在换热管路中的第二膨胀阀,因为第二膨胀阀是设置在换热管路中,通过打开第一膨胀阀并调节第二膨胀阀的开度可以使向室内供给的空气先降温除湿再加热回温,从而有效实现恒温除湿,配合第一流量调节阀和第二流量调节阀调节进入室内换热器的工质的温度的功能,从而更加准确高效地实现恒温除湿功能。
优选地,第一流量调节阀为第三膨胀阀,设置在压缩机的工质出口与室外换热器的工质入口之间,第二流量调节阀为第四膨胀阀,设置在压缩机的工质出口与第一膨胀阀的工质入口之间。
根据上述技术方案,第一流量调节阀与第二流量调节阀的作用主要是用于调节经过第一支路的工质流量与经过第二支路的工质流量。第一流量调节阀为第三膨胀阀、第二流量调节阀为第四膨胀阀时,同样能够起到调节第一支路、第二支路工质流量的作用,并且便于与其他膨胀阀应用统一的控制参数设定模式。
优选地,室内换热器的换热管路包括位于第一膨胀阀与第二膨胀阀之间的前段管路和位于第二膨胀阀与压缩机之间的后段管路,空调器还包括室内风机,后段管路和前段管路依次对应叠放在室内风机的出风路径上。
根据上述技术方案,在空调器进入恒温除湿模式后,由于第二膨胀阀的打开,工质在经过第二膨胀阀的节流调压后由前段管路进入后段管路。因此,后段管路相对于前段管路温度更低,后段管路温度较低能够使室内空气中的水由气态变为液态,从而起到除湿作用。此外,室内风机吹出的风先经过后段管路再经过前段管路,可以使吹出的风先降温除湿再加热回温,能够避免空调器的出风温度T1过低,有利于提高用户的使用体验。
优选地,空调器还包括温度检测模块以及湿度检测模块,温度检测模块能够检测后段管路处的蒸发温度T、室内换热器的出风温度T1以及室内环境温度T2,湿度检测模块能够检测室内相对湿度φ。
根据上述技术方案,温度检测模块与湿度检测模块能够便于空调器掌握温度、湿度情况,通过对各种温度以及湿度的检测来调节空调器所含各个部件的工作运转状态,有利于提高空调器的恒温除湿效果。
优选地,第二膨胀阀由两个膨胀阀并联构成。
根据上述技术方案,两个膨胀阀并联能够减少由于单个膨胀阀长期工作而导致的使用疲劳以及损坏,有效延长了第二膨胀阀的使用寿命,有利于节省维修成本。
本发明还提供了一种空调器的除湿方法,包括以下步骤:
步骤S1:空调器进入制冷模式,第二膨胀阀与第三膨胀阀全开,第四膨胀阀关闭,第一膨胀阀的开度根据蒸发过热度进行调节;
步骤S2:空调器进入恒温除湿模式,第一膨胀阀全开,第二膨胀阀的开度根据蒸发温度T进行调节;
步骤S3:室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,若φ<φ1则进入步骤S6,若φ≥φ1,则进入步骤S4;
步骤S4:压缩机的工作频率根据蒸发温度T进行调节,第三膨胀阀与第四膨胀阀的开度根据室内出风温度T1与室内环境温度T2之间的比较结果进行调节;
步骤S5:当φ≥φ1时,空调器保持当前工作状态,当φ<φ1时,则进入步骤S6;
步骤S6:压缩机停止运行;
步骤S7:将室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,若φ<φ1,则空调器保持当前工作状态,若φ≥φ1,则返回步骤S4。
根据上述技术方案,步骤S1为空调器的制冷模式,空调器在步骤S1接受到了制冷信号开始制冷,工质依次经过室内换热器、压缩机、室外换热器以及膨胀阀完成制冷循环。
在步骤S2,空调器接收到除湿信号进入恒温除湿模式,此时第一膨胀阀全开,通过调节第二膨胀阀的开度对蒸发温度T进行调节,使得蒸发温度T保持在一定范围,兼顾空调器的除湿效果、能耗问题和压缩机安全性和使用寿命。
步骤S3通过对比室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1,判断室内相对湿度φ是否需要调整,若φ<φ1,说明此时室内相对湿度φ已经较低,不需要再进行除湿,因此压缩机停止运行;若φ≥φ1,说明仍然需要除湿。
步骤S4主要包括两部分,一部分是调节压缩机的工作频率,另一部分是第三膨胀阀与第四膨胀阀的开度。在步骤S2中,通过调节第二膨胀阀的开度能够对蒸发温度T施加的影响是范围有限的,当仅采用第二膨胀阀的开度调节失效时,可以通过调整压缩机工作频率的方式调节蒸发温度T,以此来保证空调器的除湿效果。
第三膨胀阀以及第四膨胀阀能够调节第一支路以及第二支路的工质流量,第一支路的工质经过室外换热器,而第二支路的工质不经过室外换热器,通过对第一支路、第二支路的工质流量进行调节,以此使前段管路温度在一定范围内可调,能够使空调器的出风温度T1保持在一定范围,从而达到恒温的效果。
经过步骤S2、步骤S3以及步骤S4后,步骤S5对室内相对湿度φ进行判断,若φ≥φ1,说明室内相对湿度φ仍然较高,还需要继续除湿,因此继续保持之前的工作状态;若φ<φ1,说明室内相对湿度φ已经处于较低状态,不需要再进行除湿,因此进入步骤S6。
在步骤S6,压缩机停止运行,避免空调器过度除湿,并且利于节省电能。
步骤S7继续对室内相对湿度φ进行判断,若φ≥φ1,则需要返回至步骤S4继续进行除湿;若φ<φ1,表明此时室内相对湿度φ仍然较低,暂时不需要除湿,空调器继续保持压缩机停止运行的状态。
优选地,步骤S2进一步包括:
步骤S21:若蒸发温度T>第一蒸发温度阈值T3,则减小第二膨胀阀的开度;
步骤S22:若第一蒸发温度阈值T3≥蒸发温度T>第二蒸发温度阈值T4,则第二膨胀阀的开度保持不变;
步骤S23:若蒸发温度T≤第二蒸发温度阈值T4,则增大第二膨胀阀的开度。
根据上述技术方案,蒸发温度T过高或者过低都不利于空调器的除湿效果,因此将蒸发温度T保持在第一蒸发温度阈值T3到第二蒸发温度阈值T4之间能够达到最佳除湿效果。当蒸发温度T>第一蒸发温度T3时,蒸发温度T过高,为了降低蒸发温度T,需要将第二膨胀阀的开度减小;当蒸发温度T≤第二蒸发温度阈值T4,蒸发温度T过低,为了提高蒸发温度T,需要将第二膨胀阀的开度增大。
优选地,在步骤S4中,
当第二膨胀阀开到允许开度最大值时,若蒸发温度T小于第二蒸发温度阈值T4,则降低压缩机的工作频率;
当第二膨胀阀开到允许开度最小值时,若蒸发温度T大于第一蒸发温度阈值T3,则提高压缩机的工作频率。
根据上述技术方案,压缩机是变频压缩机,其输出功率可以根据频率即电机转速而调整。在恒温除湿模式中,第二膨胀阀能够对蒸发温度T进行调整。当第二膨胀阀开到允许开度最大值时,蒸发温度T仍然小于第二蒸发温度阈值T4,此时第二膨胀阀不能继续增大开度,因此需要通过降低压缩机工作频率的方式,来减少工质循环,以此来提高蒸发温度T。
优选地,步骤S4进一步包括:
若T1>T2+a℃,第三膨胀阀开大Y步,第四膨胀阀关小Y步;
若T2+a℃≥T1>T2+b℃,第三膨胀阀开大Z步,第四膨胀阀关小Z步;
若T2+b℃>T1>T2-b℃,第三膨胀阀、第四膨胀阀保持当前开度;
若T2-b℃≥T1>T2-a℃,第三膨胀阀关小Z步,第四膨胀阀开大Z步;
若T2-a℃≥T1,第三膨胀阀关小Y步,第四膨胀阀开大Y步。
根据上述技术方案,a>b,Y>Z,若T1>T2+a℃,室内出风温度T1较大幅度地高于室内环境温度T2,为了保证恒温效果,需要降低T1。通过增大第一支路的工质流量、减少第二支路的工质流量,能够有效降低输送至前段管路的工质温度,降低回温过程的加热功率,从而降低室内出风温度T1;
若T2+a℃≥T1>T2+b℃,室内出风温度T1略微高于室内环境温度T2,需要略微降低T1。通过略微增大第一支路的工质流量、略微减少第二支路的工质流量,能够略微降低室内出风温度T1;
若T2+b℃>T1>T2-b℃,室内出风温度T1与室内环境温度T2基本相同,不需要作出调整;
若T2-b℃≥T1>T2-a℃,室内出风温度T1略微低于室内环境温度T2,需要略微提高T1。通过略微减少第一支路的工质流量、略微增大第二支路中较热工质的工质流量占总的输送至前段管路的工质温度,提升回温过程的加热功率,从而略微提高室内出风温度T1;
若T2-a℃≥T1,室内出风温度T1低于室内环境温度T2,需要提高T1。通过减少第一支路的工质流量、增大第二支路的工质流量,能够有效提高室内出风温度T1。
优选地,室内风机在步骤S2至步骤S7保持低风速运行。
根据上述技术方案,由于室内风机在吹风的过程中,会促进水分的蒸发,因此为了减少乃至避免液体被重新蒸发成气体,室内风机保持低风速运行,以此来提高除湿效果。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的空调器的模块图。
图2是本发明第二实施方式的除湿方法的流程图。
图3是本发明第二实施方式的步骤S2的流程图。
图4是本发明第二实施方式的步骤S4的流程图。
图5是本发明第二实施方式的步骤S41的流程图。
图6是本发明第二实施方式的步骤S42的流程图。
附图标记:
1室内换热器;101前段管路;102后段管路;2压缩机;3室外换热器;4第一膨胀阀;5第二膨胀阀;6室内风机;7第一支路;8第二支路;9第三膨胀阀;10第四膨胀阀;11温度检测模块;12湿度检测模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
第一实施方式
本发明提供了一种空调器,图1是本发明第一实施方式的空调器的模块示意图,如图1所示,空调器包括由管路依次相连并形成工质循环流路的室内换热器1、压缩机2、室外换热器3以及第一膨胀阀4,组成了能够完成制冷循环的空调器。对于现有技术中仅使用第一膨胀阀4而未设置下述的第二膨胀阀5进行制冷的空调器,低压低温的工质在室内换热器1与室内空气换热变为中温低压后进入压缩机2,工质在压缩机2变为高温高压后进入室外换热器3,在室外换热器3经过换热后变为中温高压,然后经第一膨胀阀4节流减压再次变为低温低压后重新流入室内换热器1,从而实现空调器制冷循环。
本实施方式中,室内换热器1的换热管路中设置有第二膨胀阀5,第二膨胀阀5将室内换热器1的换热管路分为位于第一膨胀阀4与第二膨胀阀5之间的前段管路101和位于第二膨胀阀5与压缩机2之间的后段管路102。当空调器处于制冷模式时,第二膨胀阀5全开并由第一膨胀阀4完成节流膨胀,前段管路101与后段管路102此时作用相同,均用于使节流膨胀得到的低温工质从空气中吸热,以实现对空气的制冷。当空调器处于恒温除湿模式时,第一膨胀阀4完全打开将中温高压的工质直接输送至前段管路101中,或者开度较大使工质以较高温度通入前段管路101中。通过调节第二膨胀阀5的开度,工质主要延后至第二膨胀阀5处进行节流膨胀降温,前段管路101中的工质可以处于较高温度,对流经气体进行加热,后段管路102中的工质温度较低,可以降低流经气体的温度。通过以上方式,气体流经室内换热器1的通道中可以先被后段管路102降温除湿,再被前段管路101加热回温,从而使得吹出的气体可以兼具较低的湿度和正常的温度(例如是设定温度或者室外温度),避免出现越除湿越冷的问题。
在本发明的另外一些实施方式中,第二膨胀阀5由两个膨胀阀并联构成。相较于单个膨胀阀,两个膨胀阀并联能够减少由于单个膨胀阀长期工作而导致的使用疲劳以及损坏,有效延长了第二膨胀阀5的使用寿命,有利于节省维修成本。
在本实施方式中,空调器还包括室内风机6,后段管路102和前段管路101依次对应叠放在室内风机6的出风路径上。室内风机6吹出的风先经过后段管路102再经过前段管路101。由于前段管路101温度较高,室内风机6吹出的风经过前段管路101后温度上升,能够避免空调器的出风温度T1过低,有利于提高用户的使用体验。该设置方式可以使室内风机6以更加紧凑的管路布局形式,实现恒温除湿功能。前段管路101和后段管路102的长度可以相等,也可以根据实际情况灵活调节长度比例。
压缩机2与第一膨胀阀4之间的管路包含第一支路7和第二支路8,室外换热器3设置在第一支路7中,第二支路8将压缩机2与第一膨胀阀4不经过室外换热器3直接接通,第一支路7设置有第三膨胀阀9,第二支路8设置有第四膨胀阀10。
第三膨胀阀9以及第四膨胀阀10能够通过调节开度大小,调节第一支路7以及第二支路8的工质流量,第一支路7的工质经过室外换热器3冷凝换热,而第二支路8的工质不经过室外换热器3,因此工质的降温幅度不同。第一支路7中的工质温度相较于第二支路8的工质温度更低,第一支路7与第二支路8的工质由三通阀汇聚后经过第一膨胀阀4后抵达室内换热器1的前段管路101。通过对第一支路7、第二支路8的工质流量进行调节,能够改变前段管路101的温度,室内风机6吹出的风需要先经过后段管路102降温除湿再经过前段管路101回温再吹入室内,通过精确调节前段管路101的温度,使其以合理效率对气流进行加热,可以进一步使空调器的出风温度T1保持在一定范围,从而达到恒温的效果。
在本发明的另外一些实施方式中,第三膨胀阀9与第四膨胀阀10亦可以为其他合适类型的具有流量调节功能的阀门,例如将第三膨胀阀9换成其他类型的第一流量调节阀,第四膨胀阀10换成其他类型的第二流量调节阀,同样能够起到调节第一支路7、第二支路8工质流量的作用。
本实施方式中的空调器还包括温度检测模块11以及湿度检测模块12,温度检测模块11包括多个温度传感器,这些温度传感器可以设置在不同的位置,通过这些温度传感器能够检测例如后段管路102处的蒸发温度T、室内换热器1的出风温度T1以及室内环境温度T2。
具体而言,一个或多个温度传感器设置在第二膨胀阀5靠近后段管路102一侧或者其他合适位置,以检测蒸发温度T;一个或多个温度传感器设置在室内换热器1靠近出风口的一侧或者其他合适位置,以检测出风温度T1;一个或者多个温度传感器设置在室内机的进风口处、控制面板处或者其他合适位置,以检测室内环境温度T2。
湿度检测模块12则具有湿度传感器,设置在室内机的进风口处、控制面板处或者其他合适位置,能够检测室内相对湿度φ。通过对以上各个温度以及湿度的检测,使得空调器能够根据实际情况对各个部件的工作运转状态进行调节,从而提高空调器的恒温除湿效果,有利于提高用户的使用体验。
在本实施方式中,第一膨胀阀4、第二膨胀阀5、第三膨胀阀9以及第四膨胀阀10均为电子膨胀阀,电子膨胀阀具有调节范围宽、响应速度快的优点,适用于本实施方式中空调器的使用环境。
第二实施方式
本发明提供了一种空调器的除湿方法,图2是本发明第二实施方式的除湿方法的流程图,如图2所示,首先进入步骤S1。在步骤S1中,空调器接收到制冷信号后进入制冷模式,第二膨胀阀5与第三膨胀阀9全开,第四膨胀阀10关闭,第一膨胀阀4的开度根据蒸发过热度进行调节。通过调节第一膨胀阀4,使得蒸发过热度能够保持在一定范围,例如1℃~3℃之间,由此工质能够在室内换热器1充分蒸发,避免工质蒸发不完全进入压缩机2造成液击,有利于延长压缩机2的使用寿命。
在步骤S2中,空调器接收到恒温除湿信号后进入恒温除湿模式,第一膨胀阀4全开,第二膨胀阀5的开度根据蒸发温度T进行调节。蒸发温度T与空调器的除湿效果相关,蒸发温度T过高会降低除湿效果,过低则会导致能耗过高或者提高液击风险。通过调节第二膨胀阀5开度,能够调节蒸发温度T,使得蒸发温度T保持在一定范围,兼顾空调器的除湿效果、能耗问题和压缩机安全性和使用寿命,之后进入步骤S3。
在步骤S3中,室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,判断室内相对湿度φ是否需要调整。若φ<φ1,说明此时室内相对湿度φ已经较低,不需要再进行除湿,进入步骤S6,压缩机2停止运行;若φ≥φ1,说明仍然需要除湿,进入步骤S4。
在步骤S4中,压缩机2的工作频率根据蒸发温度T进行调节,在步骤S2中通过调节第二膨胀阀5开度的方式调节蒸发温度T,然而通过调节第二膨胀阀5的开度能够对蒸发温度T施加的影响是范围有限的,当仅采用第二膨胀阀5的开度调节失效时,可以通过调整压缩机2工作频率的方式调节蒸发温度T,以此来保证空调器的除湿效果。
同样是在步骤S4中,第三膨胀阀9与第四膨胀阀10的开度根据室内出风温度T1与室内环境温度T2之间的比较结果进行调节。第一支路7以及第二支路8的工质温度不同,通过调节第三膨胀阀9以及第四膨胀阀10的开度,从而能够调节第一支路7以及第二支路8的工质流量,以此使前段管路101温度在一定范围内可调,进而可以配合第二膨胀阀5的调节使出风温度T1保持在恒温状态。
步骤S4可以每隔Δt的时间检测运行一次,例如每隔5分钟检测运行一次,有利于提高空调器的自动化水平。步骤S4完成后,进入步骤S5。在步骤S5中,对室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,若φ≥φ1时,说明此时室内相对湿度φ仍较高,需要继续除湿,空调器保持当前工作状态;若φ<φ1时,则进入步骤S6,压缩机2停止运行,避免过度除湿。
在步骤S6中,压缩机2已停止运行,避免了过度除湿,起到节省能耗的作用,之后进入步骤S7。步骤S7继续对室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,若φ≥φ1,则需要返回至步骤S4继续进行除湿;若φ<φ1,表明此时室内相对湿度φ仍然较低,暂时不需要除湿,空调器继续保持压缩机2停止运行的状态。
在本实施方式中,用户通过遥控器向空调器发出制冷信号以及恒温除湿信号。在本发明的另外一些实施方式中,制冷信号以及恒温除湿信号也可以是通过其他形式发出,例如用户可以设定空调器在室内温度或者室内相对湿度φ达到一定值时自动开启制冷模式或恒温初始模式,在此不作具体限定。
在本实施方式中,室内风机6在步骤S2至步骤S7保持低风速运行。由于室内风机6在对室内换热器1吹风的过程中,会促进水分的蒸发,因此为了减少乃至避免已被冷凝为液体的空气中水分被重新蒸发成气体,室内风机6保持低风速运行,以此来提高除湿效果。
在本实施方式中,作为示例,空调器先经过步骤S1后,再进入步骤S2。在本发明的另外一些实施方式中,也可以不经过制冷模式即可直接进入恒温初始模式,此时直接从步骤S2开始即可,还可以是只使用制冷模式,不使用恒温除湿模式。
以上是对步骤S1至步骤S7的说明,由于步骤S2与步骤S4的流程步骤较为复杂,因此需要进一步作详细说明。
图3是本发明第二实施方式的步骤S2的流程图,如图3所示,步骤S2包括多个子步骤,首先进入步骤S20。在步骤S20,比较蒸发温度T与第一蒸发温度阈值T3、第二蒸发温度阈值T4:
若T>T3,进入步骤S21,第二膨胀阀5的开度则根据蒸发温度T进行调节;
若值T3≥T>T4,进入步骤S22,则第二膨胀阀5的开度保持不变;
步骤S23:若蒸发温度T≤第二蒸发温度阈值T4,则增大第二膨胀阀5的开度。
在本实施方式中,第一蒸发温度T3阈值为8℃,第二蒸发温度阈值T4为7℃,根据实际检测以及实验结果,蒸发温度在7~8℃这个范围空调器的除湿效果较为显著,能耗较低,便于回温至舒适的出风温度,且能够兼顾压缩机2的液击风险。
图4是本发明第二实施方式的步骤S4的流程图,如图4所示,步骤S4包括步骤S41以及步骤S42。本实施方式中,压缩机2是变频压缩机,其输出功率可以根据频率即电机转速而调整。步骤S41是比较第二膨胀阀5开度与允许开度最大值、允许开度最小值,调整压缩机2的频率,从而调节蒸发温度T。步骤S42是比较室内出风温度T1与室内环境温度T2,调节第三膨胀阀9与第四膨胀阀10的开度大小,从而调节出风温度T1。在本实施方式中,步骤S41完成后进入步骤S42。在本发明的另外一些实施方式中,也可以是先完成步骤S42再进入步骤S41,亦可以是步骤S41与步骤S42同时进行,这里不作具体限定。
图5是本发明第二实施方式的步骤S41的流程图,如图5所示,在步骤S41,首先进入步骤S411,比较第二膨胀阀5开度与允许开度最大值、允许开度最小值:
若第二膨胀阀5开度≥允许开度最大值,进入步骤S412,比较蒸发温度T与第二蒸发温度阈值T4;
若第二膨胀阀5开度≤允许开度最小值,进入步骤S413,比较蒸发温度T与第一蒸发温度阈值T3;
若允许开度最小值<第二膨胀阀5开度<允许开度最大值,进入步骤S414。在步骤S414中,压缩机2的工作频率保持不变。
其中,在步骤S412中,若T≥T4,则进入步骤S414;若T<T4,则进入步骤S415。在步骤S415中,由于T<T4,需要提高蒸发温度T,但此时第二膨胀阀5开度已经调至最大,无法再通过增大第二膨胀阀5开度的方式提高蒸发温度T。因此,空调器降低压缩机2的工作频率,以此来提高蒸发温度T。
在步骤S412中,若T≤T3,则进入步骤S414;若T>T3,则进入步骤S416。在步骤S416中,由于T>T3,需要降低蒸发温度T,但此时第二膨胀阀5开度已经调至最小,无法再通过减小第二膨胀阀5开度的方式降低蒸发温度T。因此,空调器提高压缩机2的工作频率,以此来降低蒸发温度T。
图6是本发明第二实施方式的步骤S42的流程图,如图6所示,在步骤S42,首先进入步骤S421,比较室内出风温度T1与室内环境温度T2,其中a>b,Y>Z。
若T1>T2+a℃,说明室内出风温度T1较大幅度地高于室内环境温度T2,为了保证恒温效果,需要降低T1。由此进入步骤S422,第三膨胀阀9开大Y步,第四膨胀阀10关小Y步,从而增大第一支路7的工质流量、减少第二支路8的工质流量。室外换热器3设置于第一支路7,流经室外换热器3的工质流量更多,能够有效降低输送至前段管路101的工质温度,降低回温过程的加热功率,从而降低室内出风温度T1。
若T2+a℃≥T1>T2+b℃,说明室内出风温度T1略微高于室内环境温度T2,为了保证恒温效果,需要略微降低T1。由此进入步骤S423,第三膨胀阀9开大Z步,第四膨胀阀10关小Z步,从而略微增大第一支路7的工质流量、略微减少第二支路8的工质流量。流经室外换热器3的工质流量略微增加,能够略微降低室内出风温度T1。
若T2+b℃>T1>T2-b℃,说明室内出风温度T1与室内环境温度T2基本相同,不需要作出调整。由此进入步骤S424,第三膨胀阀9、第四膨胀阀10保持当前开度。
若T2-b℃≥T1>T2-a℃,说明室内出风温度T1略微低于室内环境温度T2,为了保证恒温效果,需要略微提高T1。由此进入步骤S425,第三膨胀阀9关小Z步,第四膨胀阀10开大Z步,从而略微减少第一支路7的工质流量、略微增大第二支路8中较热工质的工质流量占总的输送至前段管路101的工质温度,提升回温过程的加热功率,从而略微提高室内出风温度T1。
若T2-a℃≥T1,说明室内出风温度T1低于室内环境温度T2,为了保证恒温效果,需要提高T1。由此进入步骤S426,第三膨胀阀9关小Y步,第四膨胀阀10开大Y步,从而减少第一支路7的工质流量、增大第二支路8的工质流量。流经室外换热器3的工质流量更少,能够有效提高室内出风温度T1。在本实施方式中,a为3,b为0.5,Y为8,Z为4。在本发明的另外一些实施方式中,a、b、Y、Z的值亦可以为其他数字,在这里不作具体限定。
本实施方式中的空调器,通过出风温度T1和室内环境温度T2反馈控制第三膨胀阀9的开度、第四膨胀阀10的开度、压缩机2的频率以及第二膨胀阀5的开度。压缩机2的频率、第三膨胀阀9、第四膨胀阀10的开度大小可以有效调整前段管路101的回温输出功率,第二膨胀阀5的开度可以有效调整后段管路102的蒸发温度。通过以上控制方法,本实施方式提供的空调器以及控制方法可以有效兼顾除湿模式的恒温效果、压缩机的液击风险以及能耗问题。
本领域技术人员能够理解的是,可以对各个实施方式中的具体技术特征进行适应性地拆分或合并。对具体技术特征的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理,因此,拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空调器,其特征在于,所述空调器包括由管路依次相连并形成工质循环流路的室内换热器、压缩机、室外换热器以及第一膨胀阀,所述压缩机与所述第一膨胀阀之间的所述管路包含第一支路和第二支路,所述室外换热器设置在所述第一支路中,所述第二支路将所述压缩机与所述第一膨胀阀不经过所述室外换热器直接接通,所述第一支路设置有第一流量调节阀,所述第二支路设置有第二流量调节阀,所述室内换热器的换热管路中还设置有第二膨胀阀。
2.如权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述第一流量调节阀为第三膨胀阀,设置在所述压缩机的工质出口与所述室外换热器的工质入口之间,所述第二流量调节阀为第四膨胀阀,设置在所述压缩机的工质出口与所述第一膨胀阀的工质入口之间。
3.如权利要求2所述的空调器,其特征在于,所述室内换热器的换热管路包括位于所述第一膨胀阀与所述第二膨胀阀之间的前段管路和位于所述第二膨胀阀与所述压缩机之间的后段管路,所述空调器还包括室内风机,所述后段管路和所述前段管路依次对应叠放在所述室内风机的出风路径上。
4.如权利要求3所述的空调器,其特征在于,所述空调器还包括温度检测模块以及湿度检测模块,所述温度检测模块能够检测所述后段管路处的蒸发温度T、所述室内换热器的出风温度T1以及室内环境温度T2,所述湿度检测模块能够检测室内相对湿度φ。
5.如权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述第二膨胀阀由两个膨胀阀并联构成。
6.一种如权利要求4所述的空调器的除湿方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:所述空调器进入制冷模式,所述第二膨胀阀与所述第三膨胀阀全开,所述第四膨胀阀关闭,所述第一膨胀阀的开度根据蒸发过热度进行调节;
步骤S2:所述空调器进入恒温除湿模式,所述第一膨胀阀全开,所述第二膨胀阀的开度根据蒸发温度T进行调节;
步骤S3:室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,若φ<φ1则进入步骤S6,若φ≥φ1,则进入步骤S4;
步骤S4:所述压缩机的工作频率根据蒸发温度T进行调节,所述第三膨胀阀与所述第四膨胀阀的开度根据室内出风温度T1与室内环境温度T2之间的比较结果进行调节;
步骤S5:当φ≥φ1时,所述空调器保持当前工作状态,当φ<φ1时,则进入步骤S6;
步骤S6:所述压缩机停止运行;
步骤S7:将室内相对湿度φ与预设相对湿度值φ1进行对比,若φ<φ1,则所述空调器保持当前工作状态,若φ≥φ1,则返回步骤S4。
7.如权利要求6所述的除湿方法,其特征在于,所述步骤S2进一步包括:
步骤S21:若蒸发温度T>第一蒸发温度阈值T3,则减小所述第二膨胀阀的开度;
步骤S22:若第一蒸发温度阈值T3≥蒸发温度T>第二蒸发温度阈值T4,则所述第二膨胀阀的开度保持不变;
步骤S23:若蒸发温度T≤第二蒸发温度阈值T4,则增大所述第二膨胀阀的开度。
8.如权利要求7所述的除湿方法,其特征在于,在所述步骤S4中,
当所述第二膨胀阀开到允许开度最大值时,若蒸发温度T小于第二蒸发温度阈值T4,则降低所述压缩机的工作频率;
当所述第二膨胀阀开到允许开度最小值时,若蒸发温度T大于第一蒸发温度阈值T3,则提高所述压缩机的工作频率。
9.如权利要求8所述的除湿方法,其特征在于,所述步骤S4进一步包括:
若T1>T2+a℃,所述第三膨胀阀开大Y步,所述第四膨胀阀关小Y步;
若T2+a℃≥T1>T2+b℃,所述第三膨胀阀开大Z步,所述第四膨胀阀关小Z步;
若T2+b℃>T1>T2-b℃,所述第三膨胀阀、所述第四膨胀阀保持当前开度;
若T2-b℃≥T1>T2-a℃,所述第三膨胀阀关小Z步,所述第四膨胀阀开大Z步;
若T2-a℃≥T1,所述第三膨胀阀关小Y步,所述第四膨胀阀开大Y步。
10.如权利要求6-9中任意一项所述的除湿方法,其特征在于,所述室内风机在所述步骤S2至所述步骤S7保持低风速运行。
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